Expresión heteróloga de la lipasa lipa de serratia marcescens (pdb:2qua) en escherichia coli bl21 (de3): uso de extractos crudos para la transesterificación enzimática del aceite de palma africana con etanol (biodiesel)

Abstract

La transesterificación mediada por lipasas es una alternativa en permanente exploración, ya que intenta resolver las problemáticas de la producción química de biodiésel. A pesar de las grandes ventajas que ofrecen las lipasas en la industria biotecnológica, su uso a gran escala se ha visto limitado e incluso desestimado, debido a los altos costos de adquisición en el mercado internacional. A nivel nacional, este problema podría solucionarse con la producción local de lipasas. En el presente Trabajo de Grado, se llevó a cabo la expresión recombinante de la lipasa LipA de Serratia marcescens en Escherichia coli BL21 (DE3) con el fin de demostrar la capacidad de la enzima para catalizar la transesterificación del aceite de palma crudo, utilizando etanol como aceptor acilo. En una primera etapa, se clonó el gen sintético LipA (basado en el código PDB: 2QUA) en el vector pET-21d y se indujo la expresión con IPTG. Se estableció que el tiempo más favorable para la extracción de LipA recombinante era de 3 h después de la inducción. En conformidad con la literatura científica, se encontró que LipA forma agregados hidrofóbicos en forma de cuerpos de inclusión. En consecuencia, se identificaron las condiciones más adecuadas para la reconstitución de la lipasa recombinante, a saber, sonicación directa, 1.6 M urea y 8 mM CaCl2. En la segunda etapa se determinaron las mejores condiciones de transesterificación haciendo uso de un diseño experimental de superficie de respuesta. Los resultados evidenciaron la capacidad aciltransferasa de LipA y el fuerte potencial de esta lipasa en la producción de biodiésel, obteniéndose un porcentaje molar de 46.5% FAEE, con una relación molar 9:1 EtOH: aceite, una carga enzimática de 10 U/g de aceite, pH 8 y temperatura ambiente en un sistema sin solvente.